三种固定方式修复胫骨平台后外侧骨折的生物力学比较

背景：胫骨平台后外侧骨折修复方案包括后侧钢板螺钉、外侧钢板螺钉和前后拉力螺钉内固定;选择何种内固定方法主要是靠医师的临床经验,研究结果也大多是临床报道,缺乏力学实验的依据。目的：从生物力学角度比较外侧钢板螺钉组、后侧钢板螺钉组、前后拉力螺钉组3种固定方式修复胫骨平台后外侧骨折的生物力学变化。方法：采用6具成年男性防腐尸体胫骨标本共12个进行干骺端骨密度测定。电动摆锯建立胫骨平台后外侧1/2骨折模型,模型随机分3组进行前后拉力螺钉固定、外侧钢板螺钉固定、后侧钢板螺钉固定。利用有限元法和生物力学方法在250,500,1000 N的轴向载荷下测试骨折块的轴向位移值及最大位移值分布区。结果与结论：3组标本干骺端平均骨密度差异无显著性意义（P〉0.05）。在轴向载荷为250 N时,有限元实验中骨折块的位移值,前后拉力螺钉组最小,为0.013521 mm;后侧钢板螺钉组居中,为0.016991 mm;外侧钢板螺钉组最大,为0.138200 mm,在500,1000 N时情况类似。实验生物力学结果显示,前后拉力螺钉组的位移值明显小于外侧钢板螺钉组和后侧拉力螺钉组（P〈0.05）;后侧钢板螺钉组与外侧钢板螺钉组比较差异无显著性意义（P〉0.05）,两种测试方法最大位移值分布区域都在近侧胫腓关节交界区。提示在生物力学稳定性方面,前后拉力螺钉组最具优势,外侧钢板螺钉组较差。临床可以考虑将前后拉力螺钉固定作为修复胫骨平台后外侧骨折的首选方案。     

胫骨平台后外侧骨折3种内固定方式的有限元分析

背景：如今胫骨平台骨折的研究已由起初的内外侧＂双轨道结构＂逐步转型为＂360°全方位立体结构＂,国内外学者们更关注平台后侧结构的稳定性、复位情况以及对复位后功能恢复的影响。后侧平台的内固定材料的选择仍无明确定论,存在较大争议。目的：探讨胫骨平台后外侧骨折3种内固定方式的生物力学特性。方法：通过计算机三维有限元技术,模拟胫骨平台后外侧1/2和后外侧1/4骨折。分别使用前侧2枚6.5 mm拉力螺钉、外侧4.5 mm L型钢板以及后侧3.5 mm T型钢板置入内固定骨折块。在胫骨平台中心处加载500 N纵向应力,比较3种内固定方式的生物力学状态。结果与结论：在1/2骨块模型中,前侧拉力螺钉与后侧钢板在各个方向上的位移较小,外侧钢板的位移较其他两种固定方式大。而在1/4骨块模型中,前侧拉力螺钉在各方向的位移优势更明显,后侧钢板的位移居次,外侧钢板的位移最大。1/2骨块上,前侧拉力螺钉的最大应力为36.523 MPa,外侧钢板为153.372 MPa,后侧钢板为115.922 MPa;而在骨块上的最大应力前侧拉力螺钉模型为4.309 MPa,外侧钢板为4.37 MPa,后侧钢板为3.124 MPa。1/4骨块上前侧拉力螺钉的最大应力为36.803 MPa,外侧钢板为153.336 MPa,后侧钢板为104.234 MPa;而在骨块上的最大应力前侧拉力螺钉模型为1.195 MPa,外侧钢板为0.827 MPa,后侧钢板为1.196 MPa。提示前侧拉力螺钉能够承担更大的应力,并在受到应力后位移变化较小,可提供较稳定的支持。而后侧钢板在骨块较大（1/2骨块）时,能够提供较强的稳定性,与拉力螺钉相仿;而在骨块较小（1/4骨块）时,稳定性不如前侧拉力螺钉。外侧钢板在固定胫骨平台后外侧骨折时,稳定性较差,不如前侧拉力螺钉和后侧钢板。     

Haraguchi Ⅱ型后踝骨折3种内固定方式的有限元分析

目的 基于计算机三维有限元技术方法研究HaraguchiⅡ型后踝骨折不同内固定材料的生物力学特性,确定后踝骨折的最佳内固定材料,为临床提供基础理论支持。方法 通过计算机三维有限元技术,建立后踝空心螺钉固定+内踝空心螺钉（A组）、后踝支撑钢板固定+内踝空心螺钉（B组）和后踝重建钢板固定+内踝空心螺钉（C组）三种不同内固定材料固定HaraguchiⅡ型后踝骨折的三维有限元模型,并对模型行生物力学分析,比较各组内固定材料的优劣性。结果 两组钢板固定模型的最大主应力和胫骨应力要明显低于3枚空心螺钉固定模型组,而重建钢板组的应力又低于支撑钢板组;三组模型中内踝处空心螺钉的应力重建钢板组最小,空心螺钉组最大;胫骨的总位移变化范围空心螺钉组最大,支撑钢板组次之,重建钢板组最小。结论 重建钢板固定HaraguchiⅡ型后踝骨折的生物力学稳定性最强,为一种比较理想的固定方法,对临床具有一定的指导性。     

矢向轴动态椎弓根钉棒系统固定腰椎失稳有限元分析

[目的]利用有限元方法对矢向轴动态椎弓根钉棒内固定系统固定腰椎失稳模型的生物力学特性进行评价,为此动态内固定系统临床应用提供生物力学基础和理论依据.[方法]采用预先获取的健康成年中国男性志愿者的腰椎CT数据建立腰椎正常模型及L4,5失稳模型.根据矢向轴动态椎弓根钉棒系统和坚强椎弓根钉棒系统的材料参数计算和构建有限元模型,并将其导入已通过验证的腰椎失稳模型,分别构建L4,5单节段动态固定模型和坚强固定模型.约束L5椎体下终板,在轴向500N载荷和10N·m力矩下分别模拟人体腰椎正常生理轴向载荷、前屈、后伸、侧弯和旋转五种工况,分别记录4种模型轴向载荷工况下L4,5轴向位移及后四种工况下L4,5固定节段及L3,4邻近节段活动度、椎间盘应力、邻近节段小关节的应力和器械应力,并进行分析比较.[结果]矢向轴动态椎弓根钉棒系统固定失稳腰椎可让固定节段椎间关节留有大于坚强固定组、小于完整脊柱组运动范围的适当活动度,对邻近节段腰椎活动度的影响也小于坚强固定组,同时固定节段椎间盘应力较坚强固定组大,器械应力却小于坚强椎弓根钉棒系统,邻近节段腰椎间盘及椎间小关节应力也小于坚强固定组.[结论]应用矢向轴动态椎弓根钉棒系统固定失稳腰椎,既保留了腰椎固定节段适当活动性,又能提供即刻的稳定性;同时该系统与脊柱合力承担载荷,能有效避免因术后应力遮挡及器械应力集中引起的内固定失效等并发症;它也能降低邻近节段椎间盘及椎间关节的应力,对邻近节段腰椎活动度影响也较坚强固定小,理论上有利于减少和预防邻近节段退变.     

改良的儿童股骨近端解剖型锁定板的有限元分析研究

[目的]建立儿童股骨粗隆下骨折的三维有限元模型并模拟改良后的儿童股骨近端解剖型锁定板螺钉系统固定,使用有限元方法对其进行生物力学分析,指导钉板系统的设计.[方法]建立股骨粗隆下骨折模型,并根据螺钉钢板数据建立改良的儿童股骨近端解剖型锁定板三维有限元模型,导入骨折模型,设定边界及载荷条件,分析骨折端界面的应力及应变值.[...     

不同内固定物治疗胫骨平台后内侧骨折的生物力学分析

背景：胫骨平台后内侧骨折的治疗较困难,容易出现因骨折固定方式选择不当导致骨折再次移位、骨不连、内固定失效及关节功能活动障碍等并发症。目的：分析3种胫骨平台后内侧骨折不同固定方法的生物力学效果。方法：27具新鲜骨标本,制成胫骨平台后内侧骨折模型,分别制成正常组,双钢板固定组,T形钢板固定组,拉力螺钉固定组。对以上3组进行压力、载荷一位移、应力强度、刚度和旋转性能测试。结果与结论：双钢板固定组载荷一位移显著小于T型钢板固定组和拉力螺钉固定组,双钢板固定组轴向刚度、水平剪切刚度及转矩扭角变化,均显著大于T型钢板固定组和拉力螺钉固定组。提示胫骨平台后内侧骨折双钢板固定较其他2种方法更具有生物力学上的稳定性。     

复杂胫骨平台骨折两种微创内固定方法的生物力学对比研究

目的比较复杂胫骨平台骨折两种微创内固定方法的生物力学差异。方法采集12具成人防腐尸体胫骨平台标本,制成复杂胫骨平台骨折模型(Schatzker分型Ⅵ型)。分别用外侧LISS锁定钢板+后内侧重建钢板(LISS+RP)、单独外侧锁定钢板(LISS)固定,进行位移、轴向刚度的研究。结果 LISS+RP组生物力学稳定性显著优于LISS组(P0.05)。结论LISS+RP是目前治疗复杂胫骨平台骨折较合适的内固定方式。     

经后侧入路支撑钢板固定治疗胫骨远端Ⅲ型后柱骨折患者的护理

目的 探讨经后侧入路支撑钢板固定治疗胫骨远端Ⅲ型后柱骨折的护理体会,总结护理经验,提高护理质量.方法 对27例胫骨远端Ⅲ型后柱骨折患者应用经后侧入路支撑钢板固定进行治疗,按照围手术期护理要点均给予认真细致的心理、生理护理和循序渐进的康复训练护理.结果 患者疗效满意,术后关节功能恢复良好.结论 经后侧人路支撑钢板固定是治疗胫骨远端Ⅲ型后柱骨折的一种有效方法,护理计划的实施是踝关节功能恢复的保证.     

锁定加压钢板固定不同胫骨干骨折的有限元分析

目的通过三维有限元分析探讨锁定加压钢板固定不同类型胫骨干骨折的生物力学特点。方法利用CT扫描获得成人胫骨的薄层图像,运用相关软件建立其三维模型。在此模型上模拟出胫骨中段横行、斜行、粉碎性、螺旋形4种骨折模型,分别分为横行、斜行、粉碎性、螺旋形4组,使用锁定加压钢板固定。各组分别给予相同的轴向和斜向压缩载荷各600N。通过有限元分析软件Ansys12.0分别测定各组模型在不同载荷下的应力分布情况。结果 (1)在轴向加载下,锁定钢板在各组的应力大小为:粉碎组>横行组>斜行组>螺旋组;钢板应力分布区域在横行和斜行组靠近钢板中央,粉碎组应力靠近骨折线上段,螺旋组应力集中于骨折线下段。胫骨在各组的应力大小为:粉碎组>斜行组>横行组>螺旋组;各组中胫骨应力分布区域均为在骨折线以上靠近段,骨折线以下靠近骨折线。(2)斜向加载时,锁定钢板在各组的应力变化为:粉碎组>横行组>斜行组>螺旋组。钢板应力分布区域在横行、斜行及螺旋组靠近骨折线下段,在粉碎组靠近骨折线上段;胫骨在各组的应力大小为:粉碎组>斜行组>横行组>螺旋组;应力分布区域在横行、斜行、粉碎性各组远离骨折线,在螺旋组靠近骨折线。结论 (1)两种载荷下,钢板均在粉碎组受到的应力最大,且钢板应力分布区域在边缘或者中间;(2)两种载荷下,胫骨均在粉碎组受力最大,且在各组中的受力变化一致。     

双切口3块钢板置入内固定治疗合并复杂后侧骨折的胫骨平台三柱骨折

背景:胫骨平台3柱骨折多为高能量暴力引起,一般为粉碎性骨折,伴随关节面破裂、塌陷,合并严重软组织损伤,并发症多,是创伤骨科的难点。目的:观察前后联合双切口3块钢板固定治疗合并复杂后侧骨折的胫骨平台3柱骨折的临床效果。方法:采用前外侧联合后内侧双切口3块钢板固定治疗12例复杂胫骨平台3柱患者,前外侧切口采用一块高尔夫棒型钢板固定,后内侧用一块长钢板加一块短"T"型钢板固定。结果与结论:12例患者内固定后均获得12个月以上随访,骨折均获愈合。X射线愈合时间为(14.0±1.1)周,完全负重时间为(15.1±1.7)周。内固定后即刻Rasmussen评分为(16.8±0.6)分。内固定后12个月膝关节活动度屈126.3°,伸-1.3°,膝关节HSS评分为(89.1±2.5)分。内固定后即刻,3,12个月胫骨平台内翻角及胫骨平台后倾角度数比较,差异无显著性意义(均P>0.05)。患者内固定均未发生切口皮肤坏死、感染、内固定松动及断裂。结果表明,对于合并复杂后侧骨折的胫骨平台3柱骨折,双切口3钢板固定方法兼顾到了骨折的复杂性和胫骨平台后侧的解剖学形态特殊性,疗效确切可靠。     

多针内固定治疗跟骨骨折的有限元及临床分析

背景：选择恰当的治疗方法能明显改善跟骨关节内骨折患者的预后。目的：旨在分析跟骨骨折多针内固定和钢板内固定两种方法的固定效果,评价2种内固定方式的临床疗效。方法：①CT扫描正常男性右侧跟骨,建立完整跟骨三维有限元模型,模拟SandersⅡ型跟骨骨折,模拟跟骨骨折钢板和多针两种内固定后受到跟腱载荷的工况,对比研究钢板功能位0°、多针功能位0°组、多针跖屈30°组2种内固定3种分组模型的应力分布、骨折线相对位移和内固定最大主应力。②回顾性研究59例SandersⅡ型跟骨骨折,其中36例患足行切开复位多针内固定,23例患足行切开复位钢板内固定,采用Maryland足部评分系统评价跟骨骨折钢板和多针两种内固定后的临床疗效,并分析固定后软组织并发症。结果与结论：①有限元分析中加载足踝静止状态跟腱最大载荷160N,3组模型内固定的最大主应力值均小于内固定屈服强度225MPa。3组模型跟骨骨折线的相对移位均小于跟骨关节内骨折手术指征的骨折线分离或移位≥1mm的标准。连续加载1~1000N载荷的工况,3组模型内固定失效时对应的跟腱载荷均大于160N。模型的应力分布显示,多针与钢板内固定都均匀分布了应力。②临床研究结果显示SandersⅡ型骨折多针固定组优良率83%,钢板固定组优良率78%,两组固定后疗效差异无显著性意义（P〉0.05）,但多针固定组固定后软组织并发症发生率低于钢板固定组（P〈0.05）。     

不同植入物固定L1节段爆裂性骨折的三维有限元分析

背景：胸腰段椎体爆裂性骨折临床十分常见,通过前路或者后路内固定重建稳定是日前常用的方法,作者未A及有关内固定应力情况的相关报道。目的：通过三维有限元法分析在L1节段爆裂性骨折情况下前路钛网重建钉棒内固定和后路椎弓根内固定两种方式中内固定物应力的分布情况,并进行两种方式稳定性的比较。方法：选择1名健康男性志愿者,通过CT扫描和有限元软件建立T12-L2节段的三维有限元模型。在验证彳丁效的彳丁限元模型上分别模拟L1节段爆裂性骨折,建立前路L,节段钛网重建钉棒内固定模型（模型A）和后路短节段椎弓根钉棒内固定模型（模型B）,在各模型上施加载荷,观察内固定应力分布情况,进行稳定性的比较。结果与结论：建立T12-L2节段的三维有限元模型。两种内固定方式有限元模型_任不同载荷实验中,模型A应力：蔓婴集中在钛网区域,模型B应力主要集中在钉棒的交接处。模型A的稳定性优于后者,模型A的T12平而的甲均应力值小于模型B,差异有显著性意义（P〈0．01）。说明前路术后钛网发生沉降和后路术后钉棒处断裂均可能与局部应力集中有关。前路钛网重建钉棒内固定较后路椎弓根内固定稳定性更好。     

不同运动步态下锁定加压钢板固定胫骨干骨折的有限元分析

背景：目前有限元分析广泛应用于人体骨折内固定模型的力学分析,但大多研究局限于静态下,动态下的骨折模型有限元分析尚未见报道。目的：通过三维有限元分析来探讨锁定加压钢板固定胫骨干不同类型骨折在不同运动步态下的应力分布情况。方法：利用CT扫描获得正常成人胫腓骨及足部的薄层扫描图像;运用相关软件建立其三维模型,在此模型上模拟出胫骨中段横行、斜行、粉碎性、螺旋形4种类型骨折,并与锁定钢板进行装配生成实验模型,各组模型加载相同的轴向压缩载荷600N。通过有限元分析软件Ansys12.0分别测定各组模型在落地相、中立相、离地相三种步态下的应力分布情况。结果与结论：在步态下,胫骨在骨折各组中的应力分布由小到大均为：落地相〈中立相〈离地相。锁定钢板在胫骨中段横行、斜行、粉碎性骨折中的应力分布由小到大均为：中立相〈落地相〈离地相;在胫骨中段螺旋形骨折中应力分布由小到大为：离地相〈中立相〈落地相;提示在运动步态中,钢板和胫骨均在离地相受力最大。钢板的应力集中在中间或边缘;而胫骨的应力分布在骨折线以上靠近近端,骨折线以下靠近骨折线。就胫骨整体而言,呈现两端集中,中间分散的状态。     

微创锁定钢板治疗胫骨平台Ⅴ、Ⅵ型骨折

【目的】总结微创锁定钢板治疗复杂胫骨平台骨折的临床疗效。【方法】本院从2006年3月至2008年11月对11例胫骨平台Ⅴ、Ⅵ型骨折行切开复位,外侧锁定板内固定术,必要时配合内侧钢板固定,其中Ⅴ型5例,Ⅵ型6例,骨缺损较多者给予植骨,术后早期功能锻炼。【结果】所有患者术后骨折一期愈合,骨折对位对线良好,膝关节屈曲110°～130°,膝关节功能用HSS平分法80～96分,平均90．4。【结论】微创锁定钢板治疗胫骨平台Ⅴ、Ⅵ型骨折,具有手术创伤小,骨折愈合快,功能恢复好的优点。     

外侧锁定联合内侧支持钢板与双支持钢板内固定修复胫骨平台骨折的比较

背景：胫骨平台骨折采用单侧支持钢板容易形成偏心支撑,易导致成角畸形,而若仅用外侧支持钢板又容易出现膝关节内翻畸形。目的：比较双切口外侧锁定钢板联合内侧支持钢板与双支持钢板内固定修复复杂胫骨平台骨折的临床及影像学效果。方法：回顾性分析2009年3月至2013年11月收治86例复杂胫骨平台骨折患者的临床资料。根据其内固定方式分为2组,外锁定内支持组采用外侧锁定钢板固定骨折情况相对较复杂及粉碎程度较重的外侧,内侧采用支撑钢板;内外支持组则内外侧均采用支撑钢板固定。术后随访2年,对比两种内固定方式的临床及影像学效果。结果与结论：所有随访患者创口均Ⅰ期愈合,骨折均获得骨性愈合。两组患者的手术时间、上止血带时间及术中出血量比较差异均无显著性意义（P〉0.05）。术后随访发现,除完全负重时间外锁定内支持组明显早于双支持钢板组外（P〈0.05）,两组骨折愈合时间、膝关节功能评分、膝关节活动度、术后胫骨平台内翻角、胫骨平台后倾及术后1年胫骨平台内翻角、胫骨平台后倾差异均无显著性意义（P〉0.05）。提示双切口双钢板置入内固定修复胫骨平台骨折具有良好的临床及影像学效果,与双支持钢板相比,外侧锁定钢板联合内侧支持钢板在完全负重时间上更具优势。     

三维有限元模型分析3种内固定方式治疗严重腰椎不稳定型骨折的生物力学特点

背景：严重腰椎不稳定型骨折的内固定修复方法未形成统一的观点。目的：应用三维有限元模型对比分析不同内固定方式治疗严重腰椎不稳定型骨折的生物力学性能。方法：选取1个健康成年志愿者,用CT图像和Mimics软件建立T12～L2椎体三维模型,模拟L1椎体爆裂性骨折,并分别模拟后路减压短节段椎弓根钉固定、前路减压钛网置入内固定和后路减压内固定＋前路椎体次全切除钛网置入内固定3种治疗方法。将模型导入到有限元分析软件Abaqus,施加约束和载荷分别加载260N压力和10N·m转矩,模拟3种模型在不同工况下的椎体位移、应力传导情况,以及前后路固定器械的受力情况。结果与结论：从椎体位移分布情况来看,前后联合内固定方式下的位移要较其他两种内固定方式小。从应力分布情况来看,前后联合内固定方式更加符合载荷分布原则。从生物力学角度来看,前后联合内固定方式优于其他两种内固定方式。     

胫骨近端解剖钢板内固定与锁定钢板内固定治疗复杂胫骨平台骨折疗效对比

目的 对比胫骨近端解剖钢板内固定与锁定钢板内固定在复杂胫骨平台骨折患者治疗中的临床效果.方法 选取本院关节外科2011年6月-2014年3月收治的86例复杂型胫骨平台骨折患者,随机分为观察组（n=43）与对照组（n=43）,观察组给予锁定钢板内固定术治疗,对照组给予普通解剖钢板内固定术治疗,对比2组患者临床效果.结果 2组患者术中出血量、住院时间、骨折愈合时间以及完全负重时间比较差异均无统计学意义（P＞0.05）;术后随访1年,2组患者TPA、PA比较差异无统计学意义（P＞0.05）;2组患者膝关节HSS功能评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）,膝关节功能恢复优良率比较差异无统计学意义（P＞0.05）;2组患者各种并发症发生率比较差异无统计学意义（P＞0.05）.结论 普通解剖钢板内固定术与锁定钢板内固定术治疗复杂型胫骨平台骨折效果相当,临床可根据患者具体情况综合选择.